Synteettisten biorakenneproteiinien nousu

Biorakenteisten proteiinien luonnollisesti kehittyneillä makromolekyylillä, kuten silkkifibroiinilla, elastiinilla ja kollageenilla, on poikkeukselliset mekaaniset ominaisuudet, bioyhteensopivuus ja hajoavuus. Niiden hierarkkiset kokoonpanoominaisuudet mahdollistavat kehittyneiden materiaalien, mukaan lukien kuitujen, nippujen, nanokantajien, mikrorakenteiden, rakennustelineiden ja biologisesti elävien materiaalien muodostamisen – kaikki on nyt saavutettavissa keinotekoisen geenisynteesin avulla.

Tutkimuksen edistyminen:

• 2010: Keinotekoinen elastiini, joka jäljittelee luonnollisia titiinirakenteita, kehitettiin järjestämällä uudelleen GB1-moduuleja ja konservoituneita toistoja.
• 2016: Luonnollisia valobakteereita jäljittelevä keinotekoinen valonkeräysjärjestelmä luotiin käyttämällä SP1:n syklistä proteiinien itsekokoamista. Saavutettiin myös ilmentyminen heterologisissa järjestelmissä, kuten bakteereissa, hiivassa ja siirtogeenisissä kasveissa.
• 2021: Valoon reagoivat nauhat suunniteltiin kantasolujen mekaaniseen säätelyyn, ja ne tarjoavat menetelmän hallita solujen erilaistumista mekaanisen transduktion avulla.

Sovellukset:

Hydrofiilistä ja bioyhteensopivaa kollageenia käytetään keinotekoisissa jänteissä, verisuonissa, hammasimplanteissa ja muissa. Silkkifibroiini ja elastiinin kaltaiset proteiinit muodostavat nanokantajia kontrolloitua lääkkeen antoa varten. Peptidikokoonpanot integroituvat toiminnallisiin lääkkeisiin, mikä tehostaa immunoterapian nanokantajia.

Edut ja haitat:

• Edut: Mekaaniset ominaisuudet, bioyhteensopivuus ja hajoavuus.
• Haitat: Epästabiilisuus synteettisissä järjestelmissä korkeiden molekyylipainojen ja toistuvien sekvenssien vuoksi; alhainen yhteensopivuus prokaryoottisten järjestelmien kanssa; proteiinirakenteen vaurio kokoonpanon aikana; epäselvät aminohapposekvenssin rakenteen ja toiminnan väliset suhteet.

Johtopäätös:

Tehokas, skaalautuva ja kustannustehokas korkean suorituskyvyn rakenneproteiinien biosynteesi on ratkaisevan tärkeää. Synteettiset järjestelmät proteiinien eritykseen vähentävät puhdistuskustannuksia. Geenien muokkaus, suunnattu evoluutio ja synteettinen biologia ohjaavat tehokkaiden isäntien kehitystä. Yaohai Bio-Pharman "Gene Factory" automatisoi synteesin, alentaa DNA-kustannuksia ja mullistaa biotieteen.

Etsimme myös aktiivisesti institutionaalisia tai yksittäisiä globaaleja kumppaneita. Tarjoamme alan kilpailukykyisimmän palkkauksen. Jos sinulla on kysyttävää, ota rohkeasti yhteyttä: [email protected]